2022-2023学年四川省德阳市第五中学高二上学期开学考试物理试题含答案

四川省德阳市第五中学2022-2023学年高二上学期开学考试

物理试卷

（总分110分  答题时间90分钟）

第Ⅰ卷（选择题，共44分）

一、选择题。（共11小题，44分。其中1至8题为单项选择题，9至11题为多项选择题。少选得2分，多选或错选不得分。）

1. 下列关于电场强度E的说法正确的是（　　）

A. 公式只适用于点电荷产生的电场

B. 公式，E与F成正比，与q成反比

C. 公式，F是放入电场中电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量

D. 在库仑定律的表达式中，是点电荷产生的电场在点电荷处电场强度的大小，而是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度的大小

2. 甲、乙两个同学对挑乒乓球，设甲同学持拍的拍面与水平方向成角，乙同学持拍的拍面与水平方向成角，如图所示，设乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前与击打后水平方向速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度与乒乓球击打乙的球拍的速度之比（　　）

A.  B.  C.  D.

3. 如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置用细线相连的两物体A和B，它们与圆盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时烧断细线，则两个物体将要发生的运动情况是(    )

A. 两物体仍随圆盘一起转动，不会发生滑动

B. 只有A仍随圆盘一起转动，不会发生滑动

C. 两物体均滑半径方向滑动，A靠近圆心、B远离圆心

D. 两物体均滑半径方向滑动，A、B都远离圆心

4. 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）初始时刻A、B处于同一高度并处于静止状态。剪断轻绳后A自由下落、沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地前瞬间，两物块（　　）

A. 速度的变化量相同 B. 重力势能的变化量相同

C. 重力的冲量不同 D. 重力做功的平均功率相同

5. 我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停可认为是相对于月球静止；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的倍，地球表面的重力加速度大小约为则此探测器　　

A. 在着陆前的瞬间，速度大小约为   

B. 悬停时受到的反冲作用力约为    N

C. 从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒

D. 在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度

6. 质量为kg的汽车从静止沿平直公路启动的速度与时间图像如图所示，A点表示匀加速的最后时刻,B点表示汽车达到最大速度,设汽车受恒定阻力，g=10m/s2,则( )

A. 匀加速加速度大小是0.5m/s

B. 阻力大小是N

C. 汽车的额定功率为

D. 汽车从静止到达到最大速度时的总路程是337.5m

7. 一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程（　　）

A. 物体的重力势能增加了0.75mgH B. 物体的动能损失了

C. 返回出发点的速度大小为原来的倍 D. 物体的机械能损失了0.5mg

8. 如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　）

A. a落地前，轻杆对b一直做正功

B. a落地时速度大小为

C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g

D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力为

9. 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（　　）

A. 带电粒子所带电荷的符号 B. 带电粒子在a，b两点的速度何处较大

C. 带电粒子在a，b两点的受力方向 D. 带电粒子在a，b两点的运动是方向为a运动到b

10. 2021年1月，“天通一号”03星发射成功。发射过程简化为如图所示：火箭先把卫星送上轨道1（椭圆轨道，P、Q是远地点和近地点）后火箭脱离；卫星再变轨，到轨道2（圆轨道）；卫星最后变轨到轨道3（同步圆轨道）。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点。忽略卫星质量变化。（　　）

A. 卫星由轨道1变至轨道2，必须在P点向前喷气

B. 卫星在轨道1Q点线速度大于在轨道3的线速度

C. 卫星在三个轨道上机械能

D. 卫星在三个轨道上的周期

11. 如图所示，一轮轴可绕转轴O自由转动，其轮半径R和轴半径r之比为3：2，用轻质绳缠绕在轮和轴上，分别在绳的下端吊起质量为m＝0.5kg、M＝2kg的物块，将两物块由静止释放，不计轮轴的质量和一切摩擦，则（取g＝10m/s2）（　　）

A. M下降的加速度为7.5m/s2

B. M下降加速度约为7.1m/s2

C. 当M下降高度为2.4m时其速度大小为6.4m/s

D. 当M下降的高度为2.4m时其速度大小为6m/s

第Ⅱ卷（主观题，共66分）

二、实验题（共14分）

12. 某同学用如图1所示的装置做”探究合力做功与动能变化的关系”的实验．装置中装有细砂的砂桶与小车通过绕过定滑轮的细线相连，小车后端固定穿过打点计时器的纸带，打点计时器接频率为50HZ的电源．

（1）实验时先不挂砂桶，反复调整垫木的位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是_____

A．平衡小车所受的摩擦力，使小车所受细线拉力等于小车所受的合力

B．平衡小车所受的摩擦力，使小车运动过程中摩擦力对小车做功为零

C．平衡小车所受的摩擦力，使砂和砂桶的重力的大小近似等于小车所受的合力的大小

（2）挂上装有细砂的沙桶后，通过实验得到如图2所示的纸带，纸带上O点为小车运动起始时刻所打的点，在纸带上标出了连续的3个记数点A、B、C，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各记数点到O点之间的距离分别为sOA＝16.3cm，sOB＝25.3cm，sOC＝36.3cm．实验时小车所受细线的拉力大小为0.2N，小车的质量为0.1kg．则通过计算可知，从O至B的运动过程中，小车所受的合外力做功W＝_____J，小车动能的变化量△EK＝_____J（结果保留至小数点后3位）．

13. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律．将质量为m1的物块1与质量为m2的物块2（m1＜m2）通过轻绳悬挂在定滑轮上，打点计时器（用频率为50HZ的交流电）固定在竖直方向上，物块1与穿过打点计时器的纸带相连接．开始时托住物块2使两物块均处于静止状态，之后将物块2自由释放．图乙所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，O是打点计时器打下的第一个点，相邻两个计数点之间还有四个点没有画出．

（1）相邻两计数点之间的时间间隔为_____s；

（2）实验时要在接通打点计时器电源之_____释放物块2（填”前”或”后”）；

（3）将各计数点至O点的距离依次记为h1、h2、h3、h4，测得h2＝1.60cm，h4＝6.40cm，则打下C点时物块的速度大小为_____m/s；

（4）根据测出的物块1上升的高度h与对应的时间t，描绘出如图丙所示的h﹣t2图线，若m1＝0.8kg，m2＝1.0kg，当地的重力加速度大小为g＝9.81m/s2，用△EK表示此过程中系统动能的增加量，△EP表示系统势能的减少量，若△Ep-△Ek△Ep≤10%，则可认为验证了机械能守恒定律．本次实验_____（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律．

三、计算题（共52分）

14. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电荷量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d，静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上。

（1）若B球带正电且细线对A球拉力刚好为零，则B球电量？

（2）若B球带负电且斜面对A球支持力刚好为零，则B球量？

15. 假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1，已知万有引力常量为G。

(1)则该天体的密度是多少？

(2)若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得在该处做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又是多少？

16. 如图所示，在光滑的水平面上并排放着两个相同的木块，长度皆为L＝1.00m，在左边木块的左端放一个小金属块，它的质量和一个木块的质量相等，现令小金属块以初速度v0＝2.00m/s开始向右滑动，金属块与木块间的动摩擦因数μ＝0.10，取g＝10m/s2，求右边木块的最后速度。

17. 如图所示，可看成质点的质量分别为2m和m的物块A、B之间夹着一被压缩且锁定的轻、短弹簧，它们静止在光滑轨道abc的水平轨道ab上，bc为竖直平面内的半径为R=0.1m的半圆形轨道，长为L=0.4m的传送带逆时针转动，速度为v=2m/s，忽略传送带的d端与半圆轨道c点之间的缝隙宽度，物块B与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，解除弹簧的锁定后，求：

(1)为了使物块B在运动中一定能滑上传送带且不从e点脱离传送带，解除弹簧锁定后，物块B获得的速度必须满足的条件；

(2)如果m=1kg，开始时弹簧的弹性势能为EP=6.75J，物块B再次落到水平轨道ab上时与e点间水平距离为多大；

(3)在(2)中物块B在传送带上滑动时，因摩擦产生的热量．

参考答案
DAB 4.CD 5.D 6.D 7.C 8.D 9.BC 10.BD 11.AD

12. 【答案】    ①. A    ②. 0.051    ③. 0.050

[1]实验时先不挂沙桶，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，目的是平衡摩擦力，使小车受到的拉力就是小车受到的合力，故选项A正确，选项BC错误．

(2)[2]从O至B的运动过程中，小车所受的合外力做功：

[3]先求出打下B的速度：

小车动能的变化量：

13.【答案】    ①. 0.1    ②. 后    ③. 0.24    ④. 不能

(1)[1]相邻两个计数点之间还有四个点没有画出，相邻两计数点之间的时间间隔为：

T＝0.02×5＝0.1s；

(2)[3]根据打点计时器的使用规范，实验时要在接通打点计时器之后释放物体；

(3)[3]C点的瞬时的速度为BD点的平均速度为：

(4)[4]根据相对误差在5%范围内，则可认为验证了机械能守恒定律；本次实验相对误差，△Ep-△Ek△Ep≤10%，因此不能验证机械能守恒定律．

14. 【答案】（1）；（2）

（1）拉力刚好为零，对A球受力分析得

解得

（2）支持力刚好零，对A球受力分析得

解得

15. 【答案】(1)；(2)

】(1)卫星贴近天体的表面做匀速圆周运动，周期为T1，根据万有引力提供向心力有

解得天体的质量

天体的体积

则天体的密度

(2)若卫星距该天体表面的高度为h，在该处做圆周运动的周期为T2，根据万有引力提供向心力有

解得：天体的质量

则天体的密度

16. 【答案】，水平向右

假设金属块没有离开第一块长木板，移动的相对距离为x，由动量守恒定律和能量守恒，得

解得

不合理，所以，金属块一定冲上第二块木板。

以整个系统为研究对象，由动量定律及能量关系，当金属块在第一块木板上时

在两块木板上运动的整个过程

联立解得

方向水平向右。

17. 【答案】(1)   (2)0.2m   (3)

(1)设物块B恰好能通过轨道的c点时速度为：由

得：

此时物体B从解除锁定到运动至c点过程：

解得：

从解除锁定后物块B的速度为时，刚好能运动到传送带的e端：

从d到e的过程中：，解得

从b到d的过程中：，解得

所以B的速度必须满足：

(2)解除弹簧的锁定后，设A、B获得的速度分别为vA、vB，

解得：，所以物块B将滑过e点

物块B从解除锁定到运动到e点时的速度设为

解得：

物块B离开e点后做平抛运动：，

解得：

(3)物块滑上传送带时的速度为，由能量守恒得

解得

物块B在传送带上滑动时的加速度为

物块B在皮带上滑行的时间为

此过程皮带运动的路程为

因摩擦产生的热量为